机械设计的总结范文

导语：如何才能写好一篇机械设计的总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：隔震结构普通结构隔震支座

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

广东宇泰减震科技有限公司办公楼位于广东省汕头市，总层数为6层（含一层地下室），建筑高度约为22.2m，地下室层高为4.2m，首层层高为4.2m，2～5层层高为3.6m。采用框架结构体系，设计使用年限为50年。

该项目场地土的类型为中硬场地土，场地土类别Ⅱ类，设计地震分组为第三组；基本风压按50年一遇的基本风压采用，取0.8KN/m2。地面粗糙度B类；区域抗震基本烈度8度，设计基本地震加速度0.2g。

二、结构体系布置与构件设计

2.1结构体系选择

该项目的结构平面布置呈长方形，长为18.5m，宽为62.8m，结构平面长宽比为1：3.4。

设计过程中考虑到在地震高烈度区（8度，0.2g），若按传统设计方法，选择框架结构体系，在满足结构整体刚度条件下，各构件的截面尺寸、配筋等相对较大，若按框架剪力墙结构进行设计，则工程造价较高。最终在实现业主及建筑师对建筑功能及平立面要求的同时，兼顾工程经济性与合理性，确定该结构采用框架结构体系，并选择隔震设计，以期在满足结构整体刚度的条件下，取得最好的效果。

2.2隔震结构设计

为了实现建筑布局并确保结构安全，选择了隔震设计，以达到延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用。而对隔震层的位置的选择应兼顾隔震设备替换的技术要求，因此设计过程中考虑了2种不同的结构设计布置方案。

（1）隔震支座设置于基底。此方案的基本思路是在结构物底板以上设置隔着层，使其与上部结构相脱离，从而限制了地震动向结构的传递。其优点是地下室底板以上的结构可以按抗震等级降低设计，工程的材料成本相对较低。

（2）隔震支座设置于地下室与上部结构之间的。此方案的优点是地下室顶板及以上结构可以按抗震等级降低设计，对比方案一的施工难度相对较低，在隔震支座完成使用年限后，更替隔震支座的难度较小，但工程的材料成本稍高。

对比两方案，并与建筑师相协调，采取了第二方案，并且把隔震支座部位进行优化，使其具有观赏功能，用以推广该技术的运用。

2.3隔震结构的抗风验算

初步确定隔震支座的布置与类型后，需对隔震层的隔震支座进行抗风验算。

根据

–抗风装置在水平承载力设计值

–风荷载分项系数

–风荷载作用下隔震层的水平剪力标准值

可计算出所需的隔震支座的数量和布置情况均能满足结构的抗风要求。

2.4普通设计与隔震设计对比

按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的相关规定，建筑结构隔震设计和消能减震设计确定设计方案时，应与采用抗震设计的方案进行对比分析，所以分别对原结构与隔震结构进行反应谱分析，对比其抗震性能。

普通框架结构设计与隔震结构周期和振型信息见表1，

表一：

从表1中可得，普通结构的自振周期为1.18121s，隔震结构的自振周期为3.0709s,增大了2.6倍，由此可见通过隔震的设计，延长了结构周期，从而在反应谱计算中减小结构的地震作用，达到了预期的设计效果。

2.5确定隔震上部结构的抗震等级

在隔震项目中，采用了时程分析法进行计算，在时程分析过程中对地震波进行选取，除了选应充分考虑到所分析的减震建筑结构所处场地条件和该地的设防烈度，对地震波的加速峰值进行调整，并且地震波最大值、特征周期和持时要满足规范要求，所选取的地震波频谱特性也应具有广泛的代表性。

通过时程分析得出结构在隔震设计下和普通抗震设计作用下结构的地震反应，结构输入抗震设防烈度为8度的地震波，由此可计算出隔震结构与普通结构层间剪力比值最大值为0.37。由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的规定，可计算出隔震后接哦故计算结构地震作用时的地震影响系数最大值为：。拟采用抗震等级为7度，其地震影响系数为=0.08，可以满足相关要求。

由于隔震结构的抗震性能有了明显的提高，所以上部结构的抗震构造要求亦可做降低处理，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的规矩，其降低程度应控制在1度以内，所以上部结构的抗震构造等级降低一度。

2.6 隔震层的设计

1) 隔震缝的确定，由于隔震结构上部结构及隔震层部件必须与周围固定物脱开，因此需计算出结构在地震作用下的最大层间位移，并保证隔震缝大于此值。由广州大学公共安全与防灾减灾研究中心提供的报告分析可得，本工程所采用的隔震支座容许位移，而大震作用是隔震层最大层间位移为161.5mm，所以满足要求。同时还协调设备专业，在隔震支座部位均采用软管的措施，确保各种设备管道在地震作用发生时能够不与周围结构发生碰撞，以至于破坏。

2)隔震支座抗拉验算。工程应确保隔震支座没有出现拉力的情况，此时需对结构进行罕遇地震作用分析，并求出隔震支座在罕遇地震作用下的轴向力，验算隔震支座是否出现受拉的情况，由广州大学公共安全与防灾减灾研究中心提供的报告分析可得，该项目没有出现受拉情况，符合规范要求。

3) 隔震层楼板采用现浇梁板，板厚不小于160mm，并且隔震支座上下连接的柱必须设梁拉结，以增强结构的整体性。

4）隔震支墩的设计，设计过程按承台的设计方法，并验算其在罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩的承载力。

5） 上部结构与地下室之间设置了隔震缝，以避免在罕遇地震作用下发生大变形，且用柔性材料填充。而楼梯与电梯等在隔震部位采取断开处理，并用柔性材料填充，使其不妨碍使用功能。特别是电梯的隔震处理，应留有检修与更替隔震支座时所需的空间。

2.7 上部结构的设计

1) 由于采取了隔震技术，所以上部结构按抗震等级为7度进行设计。

2）上部结构的抗震构造措施可依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）有关规定降低一度进行设计。

3) 隔震层以上个楼层的水平地震剪力尚应符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第5.2.5条对本地区设防烈度的最小地震剪力系数的规定，本项目在调整了结构的抗震等级后，其各层水平地震剪力不能满足相关要求，所以最终采用了加大地震力的方法进行调整，使其满足规范的要求。

2.8 地下室即基础设计

隔震层以下的结构，应按8度（0.2g）罕遇地震时隔震支座产生的地震作用进行验算。隔震支座的附加弯矩采用各支座的轴向力乘以隔震层在罕遇地震作用下的最大位移计算。

同时还应进行地基承载力的验算。

三、总结

1） 结构的地震反应就是地震动通过结构惯性引起的，而隔震结构就是通过延长结构的自振周期，来减少结构的水平地震作用，从而消除或有效的减轻结构和非结构的地震破坏，提高其安全度。

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Abstract： The construction of Nuclear Power Plant is an integrated system engineering. Because of the complex of systems， huge variety of equipments and cross correlation with each other， it's quite often that different kinds of problems occur during construction of nuclear power plant. By classification of detailed problems， courses and settling methods and processes of these problems are set forward. And by these experiences， it's possible to promptly settle installation problems of equipments.

关键词：核电厂；机械设备；建安问题；处理流程

Key words： nuclear power plant；mechanical equipment；installation and construction problem；managing process

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0127-05

1 绪论

核电作为先进绿色能源，正起到越来越重要的作用。国家《核电中长期发展规划（2011-2020年）》及《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》等公开文件已明确，到2020年，我国核电装机容量达到5800万千瓦，在建3000万千瓦，发电占比从目前的2%提升至4%，目前，我国已成为全球在建核电项目最多的国家；此外，国家核电“十三五”发展规划拟定到2030年国内核电装机规模达到1.2～1.5亿千瓦，核电发电量占比提升至8%～10%，因此，预计“十三五”期间每年开工5～6台机组。

建造一座典型的百万千瓦级核电站耗资大于100亿元人民币，面对如此浩大的工程项目，将建造工期控制在计划节点内一直是核电业主所期盼的，核电厂的按时并网发电对电厂的运行经济性也具有重要作用。然而，核电厂的建设又是一项系统工程，整个电站系统繁杂，其中的设备多样，并且互相耦合。据统计，一座核电厂的机械设备套件约6000件，机械设备的安装和调试是核电厂建造后续阶段的主要工作之一。然而，机械设备在现场的建造和安装过程中，会碰到各类问题。这些问题在现场的处理不当、不及时将影响整个核电的建造进度。所以，在大量的设备安装过程中，如何快速解决出现的问题并按期完成施工进度，对核电厂的建造周期和工程节点的控制是很重要的，这值得研究和探讨。

核电厂的机械设备一般按重要程度划分，可分为主设备和各类通用类机械设备。主设备主要包括反应堆压力容器、堆内构件、蒸汽发生器、稳压器、主泵等，这类设备重要程度高，一般都有专门的现场安装要求和技术文件，且在技术上并没有很强的共性和通用性。而通用类的机械设备主要包括装换料设备、起重运输设备、非标类设备等，这些设备大多为动设备，虽然重要程度不及主设备，但是在建安过程中与其他构筑物、系统和设备之间的接口多，相应的问题也比较多[2]。

本文主要讨论的对象是各类通用类机械设备，梳理了大量通用机械设备在核电厂建安过程中的典型现场问题，并对每类问题进行原因分析，对设备的现场安装及质量提升提出经验反馈和建议。对于在建的和即将开建的核电现场，快速解决设备的安装等问题，具有一定的借鉴作用[1]。

2 核电厂机械设备现场问题

核电厂的通用设备种类是繁杂多样的，包括非标类设备如装换料设备、容器类设备如水罐、起重类设备如厂房吊车等，这些设备在制造厂中制造，出厂验收即满足了设备本身的功能和各项性能要求，但设备在核电厂中仅仅是整个庞大系统中的一环，需要通过现场安装到位并现场调试后方能实际使用，在这一过程中往往会发生或大或小的各类问题，按照以往通用机械设备在现场遇到的问题，进行梳理和分类，大致有以下几大类问题：土建接口问题、干涉问题、设计问题、制造问题以及现场实际情况的限制等，而每一大类问题下面根据不同情况，又可细分为9类具体的问题，详见表1。

3 处理原则和方法

针对以上列出的设备现场发生的9大类具体问题，如何实现现场问题处理的高效和快速，需要针对不同的具体问题在方法上进行必要的分析和研究。下面逐一进行原因分析和处理方法的研究。

问题（1）：无埋件

①问题描述和原因分析。设备设计应有预埋件，但现场发现无设备埋件，主要原因有：1）施工管理问题。现场土建施工、验收等问题造成。2）设计遗漏，接口不匹配。可能工艺设计人员提资遗漏，或者是结构设计人员忘记设计埋件。②处理原则和方法。处理的基本原则：从设备安全性、功能性等方面进行评估后，设备必须要埋件才能完成安装的，则埋件应重新补做；否则，尽量采用后打膨胀螺栓的方法解决问题。

本问题一般的处理原则和流程如图1。

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1CAD技术的应用与机械设计中的优点

CAD技术运用了先进的计算机技术，计算机技术应用为机械设计中提供了很多便利，以下是笔者总结的一些优点：

1.1装配环境更加直观，提高了产品的技术含量与质量

CAD技术的应用，使得计算机运用不同的装配关系，对机械进行装配，同时可以在资源查找器中清晰的查找到机械的装配关系，若装配发生问题，会在资源管理器的里有清晰的记录，同时应用计算机还可以对机械外部进行隐藏，是大家可以清晰的看到机械内部，同时可以进行模仿，让设计者方便的看到运行过程，及时的发现问题，修改问题，提高机械的质量。

1.2缩短了设计时间

传统的机械设计需要设计者对设计进行图形绘制，相同的零件大小不同，使用的地方不同都需要重新绘制，花费时间长，浪费设计者的时间，延长设计时间，降低设计的效率。通过CAD的应用，机械设计师可以通过在设计库里调用所需要用的零件对机械进行设计，同时可以对相同的零件进行位置的移动、大小的修改以及颜色的修改，大大的减少了设计者因为重复的工作而浪费的时间。提高了图形绘制的效率。

1.3零件的设计和修改非常方便

使用三维的CAD软件，可以在装配环境中设计新的零件，在装配环境中储存起来，方便以后使用，同时还可以掉出装配环境中已经有的零件，对已经有的零件进行修改，再利用。从而设计出性能更加好的零件。既方便又快捷，同时消除了新零件和已装零件不符的问题。同时在资源查找器中就可以就看到完成这些零件的操作步骤，完成这些零件的再安装，完成新零件的调试，新零件安装后的动画效果。修改零件也可以通过资源查找器来进行，操作简单，修改快捷。

1.4便于设计的保存于其中零件的再次使用

一个机械设计的零件可能还在其他的设计中能够用到，CAD软件提供了存储功能，将各个零件记录下来，在进行其他软件设计的时候，可以直接的将零件掉出来直接使用，减少了重新绘制图形的时间，同时资源管理器的存储功能能够将设计很好的保存下来，电子版的设计方便传送与分享，客服了纸质版设计图保存过程中容易损坏、丢失的问题。

2CAD技术应用与机械设计中的缺点

CAD技术作为一种正在机械设计行业中兴起的技术，它的发展和使用必然存在着它的缺点和不足。以下两个方面是笔者对于CAD应用于机械设计中的缺点的看法：

2.1没有实现真正的设计

CAD技术取代传统的绘图方式进行设计并没有实现真正的设计，CAD技术很多时候只是将纸质版的设计图应用都计算机上，并没有真正实现受力分析没有在整体的空间上进行设计。同时设计过程中很多时候是对已有的图形进行修改调用组装。还停留在原有的平面设计上。现在的CAD如果只停留在这个水平上就会失去原有的作用，毕竟CAD是辅助设计而不是辅助绘图。

2.2精通CAD技术的人员不足

精通CAD设计的人员不足，三维的CAD软件是一个庞大而复杂的软件，很多的技术人员并不能很好的掌握CAD的应用，还有很多人并没系统的学习过CAD的应用，所以对CAD的应用并不熟悉，CAD的应用并没有真正的发挥它的作用，对它的功能并不是很了解，应用和设计并不是很完善。

3CAD技术的发展趋势

CAD在我国的机械设计行业中的应用还处于发展阶段，在机械设计行业具有良好的发展前景。最终将向智能化，集成化方面发展，机械设计是集成很多的专家的经验和理论进行设计，设计很多的时候需要很多的人就行检测总结最终完成，未来利用CAD技术有望可以通过CAD完成许多需要专家才能完成的事情，实现智能化。除此之外，CAD还可能与生产联系在一起，集成设计与生产，完成集成化。

4总结

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关键词：现代机械；设计方法；理论；研究

1. 现代机械设计概述

1.1.现代机械设计的内涵

当前，随着我国经济、科技的发展迅速，产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术，而是逐渐发展成为一门科学，并且是以知识为基础，具有科学设计手段的现代机械设计技术。随后，现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念，例如系统科学、信息科学、计算机技术等，这些都为我国的机械设计理念增色不少。

1.2. 现代机械设计的特点

现代机械设计种类繁多，其结构也越来越复杂。现代机械设计可以从实现功能的角度来考查，其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都可以用来协助机械的运作，每一种功能都有其自身的特点。现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备，引进先进的现代化设计理念及方法，创造出具有现代化机械设计特点的作品。现代机械设计的主要工具也是计算机，如利用计算机计算、分析、绘图等，可以大大提高现代机械设计的效率。

2. 国内外现代机械设计的方法与理论

随着科技的不断发展，人们对于机械产品的质量要求越来越高，许多科研工作者对现代机械设计方法都进行了研究。在国外有许多现代机械设计方法，比较著名的有普适设计理论方法、公理化设计理论方法和三次设计法理论。

2.1. 国外现代机械设计的方法

2.1.1 .普适设计理论方法

普适设计理论产生于德国，其理论方法的精华就是经验的累积和总结。现代机械设计种类较多，这就需要有一个系统的理论方法对其进行总结与归纳。普适设计理论方法是一种典型的设计方法学，这种理论建立起了一系列系统的理论设计方法，从策略、规则、方法到实施都有其具体的设计规则模型。普适设计理论方法的重点就是构建机械设计的功能结构，其每一步的能量输入与输出都是根据已有的经验作为基础所构建出来的，所以普适设计理论方法是一种基于经验的方法。

2.1.2. 公理化设计理论方法

公理化设计理论方法产生于美国，是一种基于决策的理论设计方法。公理化设计理论方法结合了普适法的经验累积，利用系统理论作为基础，再加上其自身的科学决策，构建起以科学基础和法律公则为基础的设计理论方法。公理化设计理论方法还是一种较为传统的方法，在没有系统知识和经验的时候也可以有效利用。有些机械化设计理论较为复杂，如果根据一般的理论设计方法不能有效地设计出好的机械作品，利用公理化设计理论方法，就能对各种复杂的机械设计进行优化，从而达到很好的设计效果。

2.1.3. 三次设计法理论

三次设计法理论是由日本学者提出的，这种机械设计理论方法主要包括3 个过程，即系统设计、参数设计和容差设计。

（1）系统设计是整个机械设计的核心理念，也是最基础的部分，它是整个机械设计的始发站。

（2）参数设计就是对各个功能进行优化组合，使系统中所有参数组合最佳，这样可以使产品的负面影响减到最小。

（3）容差设计相当于是对整个机械设计的一个检验，确认各个参数的波动范围，从而尽可能减少制作成本，整个设计过程总称为三次设计。三次设计法理论是目前国际公认的质量最高的机械设计方法，其设计的核心内容就是参数设计和容差设计，每一种设计都是整个机械设计过程中的有效工具，利用其设计方法对机械设计的参数进行优选。

2.2. 国内现代机械设计的方法

机械设计理念在不断发展，为适应科学发展的要求，我国大量的科研工作者也对其进行了不断地探讨和研究，并且取得了一些成果。这些新型的设计方法理念，有效地解决了机械设计过程中出现的一些问题，具有很好的实用性。计算机辅助机械设计方法、系统化机械设计方法和局部或全局性的设计方法都是我国科研工作者的研究成果，下面以其为代表进行介绍。

2.2.1. 计算机辅助机械设计方法（简称“电子信息技术”）

计算机辅助机械设计方法是随着计算机科学技术的不断发展而兴起的一种机械设计方法。机械设计人员在画图、构思和高速运算等方面可以运用计算机来协助工作。传统的机械设计方法，除了科学的设计理念，其设计步骤也非常重要，传统的机械设计方法都是利用图纸或手绘而制作出设计方案，而计算机辅助方法出现之后，设计者就可以利用计算机有效地进行产品设计。计算机辅助机械设计方法不仅可以减少设计人员的体力劳动，还可以提高设计质量，缩短设计周期。

2.2.2 .系统化机械设计方法

系统化机械设计方法是对传统机械设计方法的一种突破，它改变了以往一成不变的单纯的功能性要求。系统化机械设计方法使整个机械设计的方法理念更加系统化、信息化与智能化，能够在不丢失数据的前提下，通过对用户信息进行管理或禁用某些程序，使一些丢失的数据还原，保护用户系统的利益，从而保护整个系统。系统化机械设计方法通过多种方式对用户系统进行合理保护：

（1）利用一些软件对硬盘中的信息进行管理；

（2）有效地隐藏备份，如系统化机械设计方法可以还原一些丢失的文件、更改文件属性或对文件加密等。

2.2.3. 局部或全局性设计方法

国内现代化机械设计方法理念较之以前更为全面，实用性更强。现代化机械设计理念更为科学，通过它可以全面了解整个机械设计过程，系统地对整个机械设计过程进行监测或督查，以提高工作效率。

3. 现代机械设计的研究进展

现代机械设计全面发展。随着科技的不断进步，现代机械设计方法逐渐面向大众，适应市场化的发展需求。

3.1.全球化。机械设计全面发展，在全球化的进程当中占据着非常重要的地位，所以面向全球化是机械设计发展的必然趋势。

3.2.网络化。在机械设计的发展中，很多人认为机械化与网络没有太多的联系，但事实上这种思想是错误的，当今社会网络化越来越成为大众交流发展的一个平台，任何事情在网络化这个大平台中都可以得到讨论，因此机械化设计是与其紧密相连、密不可分的。

3.3.虚拟化。设计过程本身就是一个抽象的过程，自然带有一定的虚拟色彩。

3.4.自动化与绿色化。这是现代机械设计中较为先进的一种科学理念，设计者应有效地利用这种理念进行设计，以提高机械设计工作的效率，降低能耗。

4. 结语

随着我国机械制造产业的不断发展，我国的机械设计理念也需要不断更新。高质量、高生产率一直是机械设计的主要目标。因此，21 世纪机械设计应朝着柔性化、灵捷化、智能化、信息化、网络化、绿色化的方向发展。

参考文献：

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1.前言

从事机械设计这一项处在边缘处的工作时，最需要的就是具有很强的创造力，并且，机械设计所涉及的知识范围比较广，需要有相当大的可靠性研究范围。所谓机械设计的可靠性，就是指机械设计生产出的产品能够在一定的环境中，完成所规定出的功能设置，可靠性主要是通过一件产品能否能够正常完成应用功能得以体现，它代表着产品是否达到了相关的标准。而机械设计需要有五个阶段：第一阶段是计划期，对机械设计做出准确合理的规划，设计出可行的工作方案；第二阶段时是方案设计期，在这一时期主要是提出原理性的内容，确定工作的原理图；第三阶段是技术设计期，设计出所需使用的每一项材料的尺寸、外形等，更好地保障机械设计的可靠性；第四阶段是文件编制期，在这一阶段需要对产品进行标准检查，检验产品的性能，记录检查结果；第五阶段是保养期，主要是对机械设计的产品进行维护。机械设计在不同的阶段所需要做的工作不同，体现出的可靠性也不同，机械设计的可靠性贯穿于机械设计的整个过程。

2.机械设计可靠性的特点

第一、对机械设计可靠性的预测比较困难。机械设计是处在相当繁杂的环境中进行的一项工作，没有比较完整的可靠性数据，而且，机械设计的可靠性模型也必须依赖于其他可靠性模型才能建立，然而，用这种方式对机械设计的可靠性进行预计也是非常困难的。

第二、机械设计生产出的产品所使用的零件大多数都不是标准的，这些零件大多数都是通用的，而且标准化的程度都很低。设计人员需要同时考虑到在和的性质、材料的性能等数据，然而由于这些数据的分布都是相对分散的，对这些数据的研究也就是机械可靠性设计的困难之处。

第三、机械设计过程中所产生故障可以分成两种，一种是偶然性的故障，另一种是耗损型的故障。造成耗损型的故障主要是由机械产品的老化、破损等因素，这就造成了机械产品的使用寿命较短，产品的耐用性比较低，对产品使用寿命的分布指数统计方式也不能被很好地应用。

第四、机械产品所出现的故障的模式会很多，而且还会相对繁杂。出现故障的原因会有很多，例如零件损坏、老化等，而且，每个零件都可能会出现许多的故障模式，而同一种故障模式也可能不出现在同一个部件上，这些都加大了对机械设计所产生故障分析和探索的难度。

3.国内外机械设计可靠性的发展概况

机械设计的可靠性程度一直都在稳步前进，国内外的机械设计都在发展进步，以下就是对国内外机械设计可靠性的发展进行的概括。

首先是对国外机械设计可靠性发展概况的介绍：机械设计的可靠性这一概念开始于二十世纪二十年代，纵观历史，第一次将机械设计的可靠性技术应用于实践的是在第二次世界大战末德国的火箭上作为引导装置。机械设计的可靠性问题在Freuenthal发表了“结构的安全度”后得到了很大的重视和关注，上个世纪六十年代，包括前苏联、美国、日本、英国等众多国家都已经对机械设计的可靠性进行了进一步的研究探索，而且，在处理机械设计的可靠性问题上取得了很大的成果。在六十年代的中期，对机械设计可靠性的概率进行探索的研究也得到了很大的发展和完善。后来，人们进一步将机械设计可靠性的概率统计方式进行改善，得到了相对完善的计算机械设计可靠性概率的计算方法。另外，在1974年，美国和日本又加大了对机械设计可靠性的问题进行了分析研究，其他一些国家也设立了相关的研究所，有专门的研究小组进行分析探索。现在，国外的一些国家一直都将机械的可靠性设计应用于各种行业，突出了机械设计的可靠性的重要作用和功能。

与国外相比，我国对机械设计可靠性的研究较为落后。下面就是对我国在机械设计可靠性的发展所做出的简要概述：我国对机械设计可靠性的研究是从上个世纪六十年代开始的，研究的起步较晚，而且，蓬勃发展的时期是在二十年后的八十年代。在可靠性技术得以发展之后，我国机械设计方面的研究也开始蓬勃，各高校和相关专业也都开始加大了对机械设计可靠性的研究力度，提出了相关性的发展建议和标准，使得机械设计的可靠性程度有了很大水平上的提高。但是，我国对机械设计可靠性问题的研究还处在不成熟的阶段，同国外的一些国家相比仍然相差甚远，对机械设计的可靠性问题的研究仍然存在着一些问题：第一、我国目前对可靠性问题的研究主要是针对电子行业的，对机械设计方面的可靠性研究还缺乏相应的指导方针和标准，因此，我国对机械设计可靠性问题的研究还有很多的阻碍。第二、由于我国对机械设计可靠性问题的研究时间较短，所积累的对可靠性问题得研究经验还比较少，这使得对机械设计可靠性的检验时间会相对较长、所需使用的费用也会相对较高等，这些都对机械设计可靠性的研究有了很大的阻碍。第三、我国的机械设计人员对机械设计的可靠性问题的理解还不够深，不能完全掌握对可靠性概率的计算和统计方法，这就使得我国在机械设计可靠性方面存在着知识更新的问题。

4.总结

对机械设计可靠性这一项设计学科较多的工作来说，不同的设计阶段会有不同的重要之处，需要相关人员认真分析并熟练掌握。在进行机械的可靠性设计时，需要遵循相关的设计原则，并按照正常的设计步骤进行。当前，国外的机械设计可靠性程度发展水平较高，而我国则仍处在不成熟的阶段，需要通过借鉴国外的机械设计方法和原则促进可靠性程度的进一步提高。因此，我国需要根据国家的基本国情，适当地加大机械设计可靠性的研究力度，最大限度地保证机械设计的可靠性，保障机械设计的产品的可靠性，生产出高质量、高水平的产品。

参考文献

[1]何成铭，吴纬，孟庆均.基于Copula的机械系统可靠性模型及其应用[J].兵工学报.2012（03）

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关键词：机械设计 教学理论 教学实践

机械设计课程是一门老课程，人们已经积累了丰富的教学经验，但也存在传统的习惯和间题。机械设计及制造专业（简称机械设计专业）是一个新专业，人们具有许多教学创新的机会，却也存在不同的看法和做法。这种情况促使作者在教学研究中注从理论上探索设计教育与设计教学的规律，三年连续写出数篇论文。从局部的、具体的教学问题开始做深入的理论分析到从总体的教育规律和策略方法出发做系统的理论研究，取得了认识上和观念上的飞跃。

综合设计教育理论研究的内容有：

（1）运用拓扑理论的基本概念，构筑人类设计思维的拓扑模型，从而得出培养设计人才的实质内容和必由之路，使之成为教学改革的理论依据。

（2）运用系统理论的基本方法，建立高校设计教育的策略进程，从而澄清了各门课程的分工联系，确定了机械设计专业的教学进程和机械设计课程的边界、联系及教学秩序。

（3）运用信息理论的主要论述，分析教学过程中信息传递的本质、质量、数量、通道和空间，进行教学方法的改革和课程教学的荃本建设。

（4）运用耗散、突变与协同理论的基本观点，分析创造性设计思维的内部因素、外部条件、观念更新和行动指南，作为教师对学生进行创新思维能力培养的指导思想。根据设计教育理论确定的设计教学规范.大大地提高了教学改革的目的性和自觉性，必然引导教学水平的大幅度的提高。这种以科学理论为依据，以大量生产实践为基础的教学研究取得了预期效果。根据“实体概念集合是设计思维空间的支柱”这一原理，坚定地在机械设计课程中引进认识实习。进行实习基地课程建设和组织教学，这样从根本上解除了长期存在的由于学生缺乏感性认识和实体概念所带来的一系列的教学间超，并使学生提离觉悟，开始树立工穆愈识和生产观念，参加这一教学活动的青年教师也得到锻炼和培养。同理，在机械设计专业生产实习中，作者着重地进行实习基地选择和课程建设，针对所选的现代大工业厂矿的特点，不断地改革传统的实习内容和指导方法，大大提高了机械设计专业生产实习的教学质量。

在实习教学的基础上，作者担任一系列课程的教学任务，其中有机械设计、机械概论、现代设计方法学和机械设计学等裸程。在系列课程的讲授方面具有以下共同特点：

（l）口绷粉设什知识传授，培养设计能力，

（2）充实大t设计实例，达到理论联系实际，实际提高到理论的认识；

（3）调整完善讲授的系统，使之规范，消除内容零徽、多杂的现象；

（4）用现代设计的概念和方法有效绝更新教学内容，

（5）总结出“讲授法十则”进行课程内容的讲授，并在机械设计课程中采用课内系统讲授与课外集体质疑讨论（每周1次）的方式文替进行教学，取得极好的教学效果。

作者研究了设计方法学、机杖零件学习指导和自学笔记、现代设计方法学简明教程等5种文字教材和齿轮传动电视教材。这些教材在内容、形式和编制技法上都有所创新，进一步提高了教学质量。在教学中，作者肩挑起培养学生创新设计思维的重担，加强创新设计思维的教育。为此，除编写讲义、教材外，还设计了概念设计表格图册，用来系统地培养学生的设计思维能力，组织和进行机械设计课程教学的专用教室的建设，这样解除了长期教学环节多、教具重和电化教室分徽带来的困难。这种专用教室因其功能多、占地少、经费投入低、效益面宽、利用率离等特点，收到很好的教学效果。经过以上综合地进行教学改革和课程建设工作，使得课堂教学的质量得到进一步的提高。

为了对设计作业做系统的组织和指导，把学生的设计能力一步一步地提高到不同层次的高度，作者多年来做了大量的设计教学改革的试点.在机械设计课程教学中，做了习题的改革、作业的改革和课程设计的改革，形成新的作业的系统，并开拓了20个新课题，真正地培养学生的设计能力；在机械设计学和设计方法学课程中，指导学生做概念性设计作业；在专业课程设计中指导学生做结合生产实际的技术性设计；在毕业设计中指导学生做较大系统的全程设计及单项优化设计等公学生最终达到的设计水平，无论在难易程度、熟练程度、图面质量、思维能力以及知识的全面应用等方面都能达到优良的水平。

几年来，教学研究和教学改革的内容丰富、全面、系统，有所创新，教学实践效果始终保持优良，成效显著.成果的取得是由于党的教育方针正确、组织的领导、行政的支持、群众的帮助和师生共同的努力的结果.其中，作者出于对教育事业的满腔热情和创业精神，把近代数学及现代科学理论引入教学研究，把生产实践与理论教学、科研与教学结合起来，进行系统的教学改革和课程建设，大大地提高了教学研究和教学实践的水平。我校在夯实专业基础课的同时，特别注重应用技术型人才的培养，不断地在提高机械设计课程设计这一实践环节的教学质量上下功夫，经过我几届毕业学生的工作实践，取得了一些成果，愿与同仁共享，文中不妥之处还望指出。

参考文献：

[1]徐泳龙；机械设计课程教学方法的探索和实践[J]；南京机械高等专科学校学报；1999年01期

[2]陆笑容；机械设计课程的教学与能力培养[J]；重庆工业高等专科学校学报；1996年01期

[3]于晓文；机械设计课程设计教学改革的探讨[J]；辽宁高职学报；2008年12期

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关键词：机械设计制作；工艺方法；研究

1 机械设计制作及自动化简介

通过机械的设计，出现设计图纸，按照设计要求，生产加工出合格的产品，达到机械制造的要求。现代的机械设计及自动化与传统的机械设计不同，传统的设计方式的设计师通过手工绘制的施工图纸，经过机械加工得到需要的产品。而现代的机械设计是应用电子计算机技术和网络技术的融合，采取人工智能的方式，设计出模型类的设计图，使加工者一目了然，能够展现立体的真实的效果，方便设计的效果展示，提高机械设计的效率。

2 机械设计制造方法

机械设计制造的方法比较多，具有带表性的方法有智能化、系统化、模块化的设计理念，设计出新颖的设计图，才能通过加工制作得到更先进的机械加工的产品。

2.1 智能化的方法

应用计算机软件进行机械设计及自动化控制的过程，通过三维软件绘制出立体的设计图，满足机械加工生产的需要，达到现代化的设计水平，节约设计师的时间，提高机械设计效率，是现代机械设计及自动化专业的需要，也是一种具有长远发展前景的设计方法。

依据设计方法学的理论，利用智能化设计软件和计算机三维制图软件的组合应用，描述产品的结构，启发产品的构思，经过合理的设计构成产品的设计图，达到计算机系统辅助方案的设计。

智能化的方法是通过计算机技术和虚拟现实技术的融合，有经验的设计师的设计，完成高标准的设计图纸，经过精细的加工制作，达到机械产品的质量，满足用户的需要。

2.2 系统化的方法

将机械设计看做是由若干个元素组成的一个体系，在系统中各个元素之间既相互连续，又保持独立，将整体设计完成，就形成了一个系统的设计图纸。如一个大型建筑的设计，包括每个组成部分的设计，综合起来就是一个整体。

将系统中的每个独立的部分进行设计，再将其结合起来。从机械产品开发的宏观出发，利用产品的质量控制设计方法，拓展设计思路，将用户的需求转换为各个阶段的设计目标，并分步实施。将产品的设计过程划分为不同的工能层次，并按照从底层到高层的顺序进设计开发，进行科学地归纳总结，首先将产品看成一个系统，其次是将设计过程看成是一个完整的设计系统。根据产品目标设计出不同元素的结果，将所有元素进行组合，就完成了整个系统的设计，之后进行加工制造，达到产品的质量标准。

2.3 模块化的方法

把机械设计产品的组成看成是一个模块，其中有一些小的模块集合而成的一个大的模块，经过精心设计，最后能够达到同一个性质的产品的模块化处理的结果，形成了一些列模块化的设计，满足现代机械加工企业的需求。

以产品结构为基础，进行模块化的设计及加工制造。将需要设计的产品进行分解，分成若干个模块，分别进行设计加工制造，最终组合为一个完整的产品，达到设计的要求，满足机械加工的质量标准。结合计算机设计制图软件CAD的应用，设计出立体的产品图，方便进行加工制造，和以往的机械设计进行比较，更加直观和清晰，方便加工制造，易得到合格的产品。

2.4 以产品特征为目标的设计

基于产品的特征，应用计算机程序，描述产品的性能和特征，进行产品制造方案的设计，这种机械设计制造的工艺方法，是依据产品为基准的设计理念，将设计变成实际的产品，方便加工制作。可以通过立体图，直接能够看到预加工产品的外观和结构，更有利于加工出合格的产品，避免图纸和加工结果不符的问题，提高了设计与制造之间的协调统一关系。

将产品的特征作为机械设计制造的依据，并按照特征进行设计的方法，突出产品的特征，满足设计的理念，用设计领域的知识体系，去分析产品的特征，完成计算机的辅助设计，再进行加工制作，就可以得到合格的产品，满足机械零部件的加工需求。

3 机械设计制造的发展方向

随着社会的进步及计算机技术与网络技术的不断发展，机械设计制造具有网络化的发展趋势，可以通过计算机网络的传输功能，实现资源共享。将机械设计图纸进行加密处理，通过计算机网络传输给用户，达到用户的需求，即可进行加工生产。

人工智能技术的应用，可以将机械设计及制造达到智能化的目标，通过智能机器人完善机械设计及自动化的过程，节约人的劳动强度，提高设计的时效。通过计算机程序的输入，保证设计质量，达到机械设计的高标准，适应不断发展变化的机械制造业的需要。

微机械设计自动化系统的建立，利用计算机技术，将设计及制造几何尺寸不超过1立方厘米的产品，作为微机械设计领域的产品标准，如目前手机上的元件，几何尺寸虽小，功能巨大，设计加工难度比较大，加工精度要求高，体现了现代化的机械设计及制造技术的优越性。微米、纳米技术的出现，光刻录技术的应用，超精密仪器和部件的生产加工，都需要机械设计制造及自动化的支持。

4 结束语

通过对机械设计制作方法的研究，智能化、系统化、模块化的设计方法在C械设计制造企业得到广泛地应用。

参考文献

[1]梁宏飞.基于机械制造工艺探讨合理化的机械设计[J].华东科技：学术版，2015.

[2]柏长友.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].中国机械，2014.

[3]秦海亮.机械设计中的加工工艺研究与探讨[J].工业设计，2015.

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关键词： 《机械设计基础》 网上教学 应用型人才

一、研究的背景

《机械设计基础》是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程，本课程的主要研究内容涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论和基本设计计算方法，以及与此相关的标准、规范、图表等技术资料的运用，它的教学直接影响学生对专业的兴趣，对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用，对培养当今社会急需的大量应用型人才尤为重要。经过调研发现，目前高职院校的机械设计基础课教学存在以下问题。

1.绝大部分还是以传统教学模式为主，即使部分借助了多媒体教学，但是教学课件不够完善，存在不够直观、不够形象、与学生实际脱节等问题。

2.教学资源不够丰富，查找资料困难。

3.不能及时解决学生学习过程中遇到的问题。

4.学生不能随时检查自己的学习效果。

5.由于学生多、设备少，大部分学生在课程设计的实践环节中不能充分联系实际，致使设计不够灵活。

二、研究的目标和依据

主要研究目标是：开发机械设计基础课网上教学系统资源，以期达到培养学生的学习兴趣、提高学生的学习能力、扩展学生的学习知识面，特别是提高高等职业院校学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力的目的，使高职院校能培养出更多更好的社会急需的高技能应用型人才。

主要研究依据有：

1.总结回顾多年教学经验，形成课题资源基本资料。

2.根据当今实际教学体验和对学生的问卷调查，改进、丰富课题资源。

3.到企业对毕业生进行跟踪调查，使课题资源更贴近生产实际。

三、研究方法

1.经验总结法：依据教育实践所提供的事实，按照科学研究的程序，分析概括教育现象，从而揭示内在的联系和规律，把感性认识转化为理性认识。

2.资料法：通过系统学习、收集、鉴别、整理资料，并通过对资料的研究形成对事实的科学认识。

3.问卷调查法：采用无记名的方式问卷调查，进行个案研究，对收集到的信息进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的东西。

4.跟踪调查法：对部分毕业生进行全面、系统、深入具体的追踪调查研究，形成设计步骤和方法。

四、研究内容及步骤

1.开发机械设计基础CAI课件和编写电子教材。两项工作交叉进行，相互补充。电子教材编写是在参阅多部高职高专教材，吸取其各自优点的基础上，联系实际，结合多年的教学经验，重视学生动手能力的培养，添加多个实例编写而成，而课件制作又以电子教材为基础，紧扣教材大纲要求，添加易于学生接受的动画和现场视频实例，利用计算机技术开发而成，它使课堂更加形象、生动，也能进一步增强学生的学习兴趣。

2.开发机械设计基础资料数据库。数据库内容包括：机械制图标准；公差与配合标准；形状与位置公差标准；表面粗糙度标准；常用工程材料；零件结构设计工艺性；连接与紧固；带传动和链传动；减速器和变速器；齿轮传动；轴承；联轴器、离合器和制动器；轴；常用电动机；常用低压电器；液压传动；气压传动与控制等。其中搜集了机械设计所需的各种资料数据，师生进入网站就可以非常方便地查阅，同时也可以拓宽学生的知识面。

3.编写电子教案。电子教案编写根据教材和大纲要求，区分重难点，精选课程内容，合理安排学时等设计而成，具有鲜明的实践指导意义。

4.选择、制作大量机构运动动画。机构运动动画包括各种连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动机构、齿轮系传动和螺旋传动等。这些动画形象直观地展示了机构的运动情况，使学生学起来感到轻松有趣，提高了学生学习的主动性和积极性，也丰富了学习内容。

5.试题库建设。试题重在用于检测学生对课程基本理论和方法的掌握程度及应用知识解决实际问题的能力，对当今高职高专学生应用能力检测具有一定的准确性。

6.虚拟实验室建设。虚拟实验室建设了五个项目：一是零件展览室建设，包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、弹簧等零件；二是常用机构运动模拟动画建设，有泵、冲床、发动机、内燃机、颚式破碎机、缝纫机、机械手、牛头刨、抛光机、曲柄滑块机构等；三是几种机构组合搭接建设，包括摇块机构、导杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等；四是齿轮加工模拟建设，包括模拟插直齿、插斜齿、滚直齿、滚斜齿、仿形法加工直齿、斜齿等；五是减速器拆装模拟建设，包括直齿、人字齿、蜗杆、锥齿、两级减速器拆装模拟等。

7.虚拟设计室建设。虚拟设计室建设项目包括螺纹连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滚动轴承设计等。

8.工程案例建设。工程案例包括挖掘机、飞机起落架、内燃机、起重机等50个工程案例。将这些案例视频用于课堂教学，使学生在课堂上就能看到大量实际生产案例，产生很多对日常生产和生活的联想，增强观察问题、思考问题的能力，提高学习兴趣。

9.机械设计基础网上教学平台建设。包括开发机械设计基础网上答疑系统和网上考试系统。网上答疑系统使学生很方便地与老师进行在线交流，及时解决学生学习过程中遇到的困难，加强老师与学生的互动；根据课程学习要求，网上考试系统设计开发了五套网上测试题，试题形式全为单选题，学生可方便、快速地进行自测，及时检查学习效果，改进学习方法，提高学习成绩。

五、研究的意义

笔者针对教学现状，结合多年的教学经验，利用现代计算机技术，借鉴国内外成功经验开发设计机械设计基础网上教学系统，该系统教学课件形象、生动、贴近实际，可使课堂气氛活跃，提高学生的学习兴趣；教学资源丰富，使用方便，可调动学生学习的积极性和主动性，提高学习效率；能实现网上答疑和自测，增强学生的学习效果。总之，该系统设计适应学生学习的心理需求和生产实际，对目前的高职高专机械设计基础课教学具有强有力的推动作用，也将对培养国家急需的应用型人才作出重要贡献。

参考文献：

［1］邱宣怀等主编.机械设计.高等教育出版社，1994.

［2］葛中民主编.机械设计基础.中央广播电视大学出版社，1991.

［3］机械设计手册.机械工业出版社，2004.

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1.1CAD技术在现代机械设计中应用优势

（1）零件装配直观化。通过CAD技术可以查询零件装配过程中相关记录，假如零件装配错误的地方，可立即显示。有些机械设备运行程度复杂，因此完成装配后可以先通过CAD技术进行检验以免产生不必要的损失。

（2）零件设计便捷化。CAD技术可以在设计零件时进行环境虚拟或者装配，也可以依据零件的相关位置、大小进行二次设计，这样，不但保证了设计的时效性，还会避免传统设计因为零件设计不合理而带来的经济损失。

（3）机械产品技术化。CAD技术的先进理念和技术让现代机械设计水平有了进一步的提升，达到了优化模型、分析受力并且虚拟产品等目的，并且保证了机械产品的质量。

1.2CAD技术的发展远景

CAD技术随着技术的革新拥有极为良好的发展前景，并且将会被运用到更多的技术领域当中。首先，CAD技术将愈发智能化，这是一个必然趋势。随着社会发展，设计也必须达到高度智能化，能够运用已有的数据库向设计师提供具有时效性相关知识。而且，智能化CAD技术还可自动检测设计人员的失误，给予数据支持等。其次，技术虚拟化。CAD技术已经开始技术虚拟话。设计师通过虚拟环境即可设计新产品，进行虚拟产品建模，还可根据虚拟值对产品进行检查，及时发现产品的缺陷。最后，CAD技术图形交互化。用于创新产品的CAD技术必须能够操作方便、快捷。所以，为了提供方便，CAD技术需要菜单图标化，这样才能保证设计师能够将精力全部放在设计工作中。

2CAD在现代机械设计中的应用

CAD技术之所以能够在机械设计中广泛应用，不仅是因为它自身的技术优势，更是因为它能够解决传统机械设计出现的问题，并在应用当中发挥重要的作用。

2.1传统机械设计的弊端

传统机械设计在设计产品中有一点的缺陷，主要分两点。首先，传统机械设计缺乏创新性，其方法多为模仿、对比等设计为主，比较注重实际经验。其次，传统机械设计信息延迟。只有产品生产制造后才能够发现机械设计中的缺点，如此一来，不但无法保障产品质量，还会延迟产品开发时间。而CAD技术的出现以及在机械设计中的应用将极大地解决了传统机械设计的问题。

2.2CAD技术在现代机械中的具体应用

（1）多维几何制图。机械设计在处理信息时涉及数据和图形两种信息。其实，图形信息比重比较大，因此，CAD技术随着科技的发展，其绘图功能日渐强大，能够进行图形、绘图、文字、调用图块、图形交换等操作。

（2）零件实体建模与生成装配图。设计产品时不但涉及几何信息还会设计材料问题、零件尺寸、公差以及技术信息等。因此，几何设计已经无法满足产品设计要求。而CAD技术可进行三种形式的建模方法，即表面模型、线框模型以及实体模型。能够进行建模的CAD软件包含一定的基础体系，例如三维CAD实体建造模块主要包括球体、圆柱体、立方体、圆锥体、环状提以及楔形体这六种基本题型。因此，若是零件结构相对简单，就可以先进行结构分析，再将其分为基本题，而后进行三维实体造型，待完成布尔运算后便能够获得零件的三维模型。一些结构复杂的零件，通常不易将其分解为基本体。基本体的数量过大也会为零件组合成型带来阻碍。因此，CAD技术中的基础体系无法完全实现机械零件的三维实体建模。为解决问题，可先用二维几何元素构造出零件剖面图，而后在三维实体建模中通过调转角度等分析出新的基本体，再通过交、差、并等技术完成零件的三维实体模型。零件完成实体建模后，便可以运用CAD软件中的三维编辑功能，依据机器运行中分析的数据，在运行一些位置，将所有零件按其坐标进行“装配”。

（3）设计技术集成化。机械制造业在科学技术发展进程中向着数据化以及计算机智能化迈进，主要表现为产品设计由运用CAD/CAE/CAM设计取代了人工设计，数控机床以及加工中枢替换了普通机床。此外，CAD/CAM技术几乎运用于真个技术领域。

（4）应用CAE机械软件。CAD技术同CAM机械系统成顺序关系，即只有CAD技术完成相关设计或者解决问题后才能够运用CAM机械系统。其主要分为结构设计优化、寿命评估、强度设计评估以及工程数据分析等功能，负责解决机械设计中产品寿命、强度、材料、特性、结构合理性等问题。

3总结

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事物都是发展变化的，传统的机械设计的发展经历了一个比较长的时期，它是由直观的经验设计开始，逐步到直接经验，形成理论指导，最后达到的实践和理论相结合的设计过程。它是由直观设计、经验总结、经验反馈再改进的一个过程，可以充分发挥前人的研究成果和设计理论，利用已有的设计公式、图表、经验公式等并结合自己的思想进行设计。传统的机械设计方法主要体现在细节的设计和分析上，它的基本思路由以下几个部分组成：首先决定设计方案，然后进行实际分析，最后是落实设计方案。它基本上是停留在静态、经验、手工的设计状态，而在设计时的着重点是经验、数据的计算和校核，但是简单实用，因此，传统设计成为所有机械设计的基础。在设计的过程中，传统的机械设计为工业大生产的顺利进行奠定了坚实的基础，这种方法操作简单、目标明确、并且具有比较成熟的理论依据和可执行的工艺，而且一旦设计成功，它的可靠性比较高。但是随着电子技术的发展，计算机理论在传统机械设计中的应用，传统机械设计的一些缺陷也日益突出，严重影响着机械设计在实际中的应用。它的局限性体现在以下方面：首先是设计方案过早确定，而且完全是凭借设计者的直接经验和间接经验来进行，设计创新性不强，得到的方案不是最优方案；第二是零部件的设计很多只作类比设计，与实际工况相差较大；最后采用手工计算、绘图、设计的准确性差、工作周期长、效率低。

二、现代机械设计的发展状况

1.现代机械设计已成为一门新的知识体系

随着计算机技术和信息技术的发展和应用，给机械产品的设计和制造带来了一系列的变革。现代机械设计虽然有了计算机的辅助，但是现代机械设计还是以传统的机械设计为基础的，是在传统机械设计基础上的发展和提高，是对传统机械设计不足的改进与改良。现代机械设计更注重了产品的设计理念的更新，只有创新思维，才能有新的设计方法和技术。在进行机械设计时，不仅要考虑产品自身的性能，还要充分考虑系统和环境的影响。而且在计算机上实现数字化技术能为机械设计提供全新的感觉，可以在计算机上模拟设计产品的特点、性能和进行改进；还可以完成各种试验和测试，极大地方便了设计的检测。使设计成为一门新的知识体系。

2.现代机械设计的特征

现代机械设计并不是一个单纯的机械设计的概念，它是各学科知识的交叉渗透，由于学科理论的交叉整合，使它的基础理论知识更加深化、扩展；它由传统机械设计的静态设计转变为机械系统的动态设计；设计的技术也已有最初的人工的手段发展到由计算机辅助设计（CAD），而设计的产品本身也出现了重大的变化，由传统的机械特性发展到机电一体化、智能化的特点。现代机械设计实现了人—机—环境的和谐统一发展，在进行设计时，现代机械设计必须全面考虑、综合平衡、妥善处理系统的各种问题。可以采用基于功能原理的机械系统设计、人机工程学、产品造型设计和基于环保理念的绿色产品设计等方法。机械学理论和方法及计算机辅助分析的不断发展，对产品的方案设计、运动设计、动力设计和工作能力的设计等关键性的问题能做出很好的处理，一系列新型的设计方法和工艺正在形成。

3.可靠性和优化设计在现代机械设计中的应用

在现代机械设计过程中，用来提高产品市场竞争力的关键性指标是设计产品的可靠性。可靠性设计也称概率设计，它是将常规设计中视为常量的设计参数如实地作为随机变量来看待，把数学中的概率统计理论应用于机械设计中来，按照机械系统应用的定量的可靠程度来设计它们。可靠性设计是综合多种学科的新兴设计方法，它通过研究全寿命周期内质量指标的变化规律，对零部件和整个系统进行可靠性的设计。全寿命周期包括产品的规划、制造、使用、甚至报废、回收等各个环节的技术领域，这一设计理念从根本上颠覆了传统的设计思路。现代机械设计由于采用了计算机辅助设计，提高了设计的质量和效果，与之相配套的出现了产品的优化理论，而优化理论和方法已由最初地凭借人的直觉和逻辑思维的人类智能优化阶段发展到了面向产品的全系统、全过程、全性能的优化设计阶段。这种设计综合了各种设计信息，能清晰地了解设计的意图，实现了极高的设计效率。那如何充分利用这个系统，设计出更符合时代要求的机械产品，提高其国际竞争力是对设计工作者提出的新的挑战。机械产品设计的过程就是一个优化的过程。产品的优化设计涉及的内容非常广泛，它由一个从宏观到微观，从全部到局部，从总体方案到零部件设计的优化过程，具体地说可分为参数优化、结构优化和总体方案优化三个层次。机械设计者只有依据这三个层次，对机械产品进行设计，才能取得较好的设计效果。